题目内容

(18分)某中学高一课外兴趣小组为探究铜跟硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验。

（1）先关闭活塞a，将6.4g铜片和12 mL某浓度的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。
①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式：关闭活塞a                       ；
打开活塞a                                                           ；
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但导管未画全，请在上图中把导管补充完整；
③实验结束后，装置C中的溶液中可能含有的溶质有                         。
（2）该小组甲同学对“如何检验SO2中混有少许CO2”这个问题很感兴趣，他将A中铜片换作木炭粉，并在A、B之间连接了如下装置：

试剂：a. NaOH溶液  b. 品红溶液  c. 酸性KMnO4溶液  d. Ca(OH)2溶液
请回答：
①该同学的实验装置A中发生的化学方程式                                。
②若要达到此目的，可以在：(填所提供试剂编号)
D中加入              ；E中加入             ；F中加入            。
（3）事实证实，第（1）问铜片完全消失后，硫酸仍有剩余，乙同学欲测定余酸的物质的量浓度，假设反应前后溶液体积变化忽略不计，他向反应后溶液中加入含溶质a mol的NaOH溶液刚好使溶液中Cu2+全部沉淀。据此，他能求出余酸的物质的量浓度吗？若能，请写出余酸物质的量浓度的表达式：                 mol/L(用含a的代数式表达，若不能，该空不填)。

（1）①Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2?+2H2O；（2分）
2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O （2分）
(或分步写成：2Cu+O2=2CuO；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，也可)
②
    (2分)
③NaOH   Na2SO3  Na2SO4 （3分）
（2）①C+2H2SO4（浓） CO2?+2SO2?+2H2O  （3分）
②  c   b  d （3分）
（3） （3分，其余合理表达式均可）
略
练习册系列答案
相关题目
（10分）已知KMnO4和H2C2O4在酸性溶液中发生反应：
  KMnO4+ H2C2O4+  H2SO4—  K2SO4+  MnSO4+  CO2↑+  H2O（请配平）。
甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下：
(1)甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小，实验装置如图所示。

实验时A溶液一次性放下，A，B的成分见下表：
序号
A溶液
B溶液
①
2mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液
4mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
②
2mL 0.2 mol·L－1 H2C2O4溶液
4mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
③
2mL 0.2 mol·L－1L H2C2O4溶液
4mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、少量催化剂
   该实验探究的是          对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是                    (用实验序号填空)。
(2)乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。取两支试管各加入2 0.1 H2C2O4溶液，另取两支试管各加入40.1 KMnO4溶液。将四支试管分成两组(各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究              对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是                                                       。
（12分）不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、        。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。
（2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、
__________________________________________________________________________。
（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱       。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。
方案______________________________________________________________________。
向0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快。对其原因，某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设，并设计了一系列实验进行探究：
实验组别
试管标号
所加药品
实验现象
（褪色时间）
一
（室温）
1
10ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液（用少量硫酸酸化）0.1mol/L的KMnO4溶液适量  + 少量硫酸锰固体
2s
2
10ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液（用少量硫酸酸化）0.1mol/L的KMnO4溶液适量
30s
二
（室温）
1
5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO4溶液+10滴稀硫酸
90s
2
5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO4溶液
100s
三
（65℃
的水浴）
1
5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液
5滴0.1mol/L的 KMnO4溶液 +10滴稀硫酸
90s
2
5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +1ml稀硫酸
100s
3
5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液
5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +2ml稀硫酸
120s
(1) 该研究性学习小组的实验目是：                                     。
（2）该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法，该方法
叫                     法；
（3）设计第一组实验对应的假设是                                              ；
（4）由第二组实验和第三组实验得出的结论有            （填序号）
①温度对该反应速率影响不大     
②硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响
③加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应，而加入大量硫酸，反应速率比较慢
④在酸性范围呢，PH值越小，可能对反应越有利
（5）据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：
                                                  。
（14分）某课外活动小组设计了以下实验方案探究Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定NO的体积：

①从上图所示的装置中，你认为应选用    装置进行Ag与浓硝酸反应实验。
②选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是
3→             （填各导管口编号）。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（2）测定硝酸的物质的量：反应结束后，从上图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，第一次滴定前后的滴定管中液面的位置如右图所示。请将读数填到表格的相应位置：

 
滴定前读读数/mL
滴定后读数/mL
第一次
 
 
第二次
0.10
18.00
第三次
0.20
18.30
依据表格的数据计算出在B容器中生成硝酸的物质的量为          mol。
（3）气体成份分析：
若实验测得NO的体积为93.0mL（已折算到标准状况），则Ag与浓硝酸反应过程中     
（填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是                                        。
某化学学习小组用如图所示装置研究不同条件下铁与硝酸反应的情况。其实验

步骤如下：
①在大试管中先加入一小块铁(过量)，再加入一定量的浓硝酸；
②用仪器a再加入适量的水；
③反应结束后取少量上层溶液于另一试管中，滴加几滴KSCN溶液；
④再用仪器a向③的试管中滴加适量的稀盐酸。
请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是        。
(2)步骤①无明显现象，原因是      。
(3)步骤④的主要现象是      ，有关反应的离子方程式是      。
(4)学习小组在进行实验后发现该实验装置存在着一种明显的缺陷，请给出一种简单
的消除此缺陷的措施:      。
硫酸亚铁蓉易被氧化，而硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]较稳定，常用于代替硫酸亚铁作还原剂。
现以铁屑为主要原料制备硫酸亚铁铵晶体，其反应如下： 
Fe+H2SO4（稀）   FeSO4+H2↑
FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O    (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
步骤l：在盛有适量铁屑的锥形瓶审加入某种试剂除去油污，加热，充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量，铁屑质量为。
步骤2：将处理过的铁屑加入到一定量的稀H2SO4中，加热至50℃—80℃充分反应，趁热过滤并用少量热水洗涤，滤液及洗涤液都转移至蒸发皿中。滤渣于燥后称重，剩余铁屑质量为。
步骤3：准确称取所需质量的硫酸铵晶体加入“步骤2”的蒸发皿中，搅拌使之溶解，缓缓加热一段时间，将其冷却气结晶、过滤。用无水乙醇洗涤晶体并自然干燥，称量所得晶体质量为。
回答下列问题： 
（1）能够甩于除去铁屑表面油污的试剂是           （填字母）。
A．纯碱溶液B．烧碱溶液C．明矾溶液D．稀硫酸
（2）实验中三次用到过滤操作，完成该操作的玻璃仪器有            。
步骤2中趁热过滤的目的是                。
（3）硫酸亚铁在潮湿的空气中易被氧化生成一种物质（碱式硫酸铁），该反应的化学方程式为              。
（4）铁屑表面常有少量的铁锈（Fe2O3·H2O），对FeSO4的制备     （填“有”、“无”）影响，理由是（用离子方程式回答）             。
（5）若忽略铁锈的影响，上述实验中硫酸亚铁铵晶体的产率为        。
（6）请设计一个简单的实验，检验硫酸亚铁铵晶体中含有结晶水（简述实验操作、现象和结论）。
                                                        。
（12分）
某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由     　　　。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol·L-1H2SO4/3％ H2O2、6 mol·L-1HNO3/0.01 mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设：
假设1：　　　　　　　；
假设2：　　　　　　　；
假设3：　　　　　　　。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）。
③实验过程：
根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1：
 
步骤2：
 
步骤3：
 
…
 
 
向某溶液中加BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀HNO3沉淀不消失，则溶液中（   ）
A．一定含有、Ag+中的一种或几种
B．一定含有或Ag+，不含
C．一定含有或或Ag+
D．一定含、、Ag+中的一种或几种

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